H'ochemissionsglühkathode für elektrische Entladungsgefäße Es ist
bekannt, für die Oxyd'kathoden elektrischer EntladungsgefäßeOxydgemische zu benutzen,
die vorzugsweise aus Strontiumoxyd und Bariumoxyd bestehen. Sie werden im allgemeinen
gewonnen durch Mischen der entsprechenden Carbonate und durch Erhitzen des auf die
Kathode aufgetragenen Gemisches in der fertigen Röhre. Von den leiden Bestandteilen
des Gemisches liefert Bariumoxyd die höhere Emission; es hat aber andererseits den
höheren Dampfdruck, so daß es allmählich aus der Kathode heraus verdampft und dort
das schlechter emittierende Strontiumoxyd zurückläßt. Dadurch geht die Emission
der Kathode zurück, und gleichzeitig steigt durch Aufdampfen des Bariuinoxyds auf
das Gitter die thermische Gitteremission. Um die Emissionsverschlechterung der Kathode
aufzuhalten, könnte man das Mischungsverhältnis zugunsten des Bariumoxyds verschieben.
Die Emission einer solchen Kathode mit höherem Barium@oxydgehalt ist zwar anfangs
etwas schwächer als beim günstigsten Gemisch, sie steigt jedoch durchHerausdampfen
vonBariumoxyd bis zu einem Höchstwert, um dann später wieder abzusinken. Der die
Gitteremission verstärkende Einfluß der Bariumoxydverdampfung wird durch diese Maßnahme
aber nicht beseitigt.H'ochemissionsglühkathode for electrical discharge vessels It is
known to use oxide mixtures for the oxide cathodes of electrical discharge vessels,
which preferably consist of strontium oxide and barium oxide. You will in general
obtained by mixing the appropriate carbonates and heating the on the
Cathode applied mixture in the finished tube. From the ingredients suffer
of the mixture, barium oxide provides the higher emission; but on the other hand it has the
higher vapor pressure so that it gradually evaporates out of the cathode and there
which leaves less emitting strontium oxide. This causes the emission to go
the cathode returns, and at the same time it rises through the vapor deposition of the barium oxide
the grid is the thermal grid emission. About the emission deterioration of the cathode
to stop, one could shift the mixing ratio in favor of the barium oxide.
The emission of such a cathode with a higher barium oxide content is at first
slightly weaker than the cheapest mixture, but it increases when it evaporates
of barium oxide up to a maximum value, only to drop again later. The who
Lattice emission intensifying influence of the barium oxide evaporation is made by this measure
but not eliminated.
Es ist bereits eine Glühkathode bekannt, bei welcher in einer porösen
Schicht aus Magnesiumoxyd ein Erdalkalimetall eingelagert ist. Da letzteres nur
durch Kapillarkräfte in dem Gerüst aus
Mg O festgehalten wird, kann
es leicht verdampfen, wodurch einerseits eine Glühemission benachbarter Elektroden
ermöglicht wird und anderseits in Ermangelung eines anderen Emissionsstoffes auf
der Kathode eine Erschöpfung der Emissionsfähigkeit derselben eintritt.A hot cathode is already known, in which in a porous
Layer of magnesium oxide an alkaline earth metal is embedded. Since the latter only
by capillary forces in the framework
Mg O is retained, can
it evaporate easily, which on the one hand causes a glow emission from neighboring electrodes
is made possible and on the other hand in the absence of another emission substance
exhaustion of the emissivity of the cathode occurs.
Zur Beseitigung der erwähnten Nachteile ist eine Hochemissionsglühkathode
für elektrische Entladungsgefäße, deren Emissionsschicht aus einem Oxyd mit einem
eingelagerten emissionsaktiven Metall besteht, gemäß der Erfindung so beschaffen,
daß das Oxyd emissionsfähig ist, z. B. das Oxyd von Strontium, Calcium oder seltener
Erden ist, und daß in ihm ein Metall in einer Menge von höchstens einigen Promille
zusätzlich eingelagert ist, das eine kleinere Austrittsarbeit als das dem Oxyd zugrunde
liegende Metall aufweist. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme erhellt aus folgender
Betrachtung: Die eigentliche Quelle der Emission ist nach heutiger Anschauung das
in die oxydische Umgebung eingelagerte Erdalkalimetallatom. Hierbei ist es zwar
nicht wesentlich, ob in der Nälie dieses Erdalkalimetallatoms das Oxyd des betreffenden
Erdalkalimetalls anwesend ist, jedoch sollen die anwesenden Oxyde immerhin wenigstens
eine gewisse Neigung zur Emission besitzen. Als solche Oxyde kommen daher in erster
Linie Calciumoxyd und Strontiumoxyd in Betracht. Verlangt man eine hohe Emission,
so wird man Strontiumoxyd bevorzugen; will man dagegen die Verdampfung besonders
klein halten, so ist es zweckmäßig, Calcium oxyd zu wählen. Man- kann auch die Oxyde
der seltenen Erden oder anderer Metalle benutzen. Das emittierende Metall braucht
nur in äußerst geringer Menge anwesend zu sein, da es ausschließlich die Aufgabe
hat, die Emissionszentren zu bilden; keinesfalls ist es erforderlich, mehr als einige
Promille des aktiven Metalls beizugeben. Das aktive Metall 'kann auch ein Alkalimetall,
z. B. Cs, sein. Das emissionsaktive Metall reicht trotz seiner geringen Menge aus,
um überall Emissionszentren zu bilden; da .es in Fehlstellen des Atomgefüges der
die Oxy dschicht bi ldenden Kristalle eingelagert zu denken ist, wird es durch Atomkräfte
an seiner Stelle festgehalten und verdampft daher nur wenig.A high-emission incandescent cathode is used to eliminate the disadvantages mentioned
for electrical discharge vessels whose emission layer consists of an oxide with a
stored emission-active metal consists, according to the invention so constituted,
that the oxide is emissive, e.g. B. the oxide of strontium, calcium or less often
Is earth, and that in it a metal in an amount of at most a few parts per thousand
is additionally incorporated, which has a smaller work function than that of the oxide
Has lying metal. The effectiveness of this measure is evident from the following
Consideration: According to today's view, the actual source of the emission is that
alkaline earth metal atom embedded in the oxidic environment. Here it is
It is not essential whether the oxide of the concerned is in the vicinity of this alkaline earth metal atom
Alkaline earth metal is present, but the oxides present should at least at least
have a certain tendency to emit. Oxides of this kind therefore come first
Calcium oxide and strontium oxide line into consideration. If you ask for a high emission,
so one will prefer strontium oxide; on the other hand, if you want evaporation in particular
keep it small, it is advisable to choose calcium oxide. Oxides can also be used
of rare earths or other metals. The emitting metal needs
to be present only in extremely small numbers, since it is exclusively the task
has to form the emission centers; in no way is it required more than some
To be added per thousand of the active metal. The active metal 'can also be an alkali metal,
z. B. Cs. Despite its small amount, the emission-active metal is sufficient
to create emission centers everywhere; there .es in defects in the atomic structure of the
The oxide layer forming crystals is thought to be intercalated, it is caused by atomic forces
held in place and therefore evaporates little.
Zweckmäßig wird die Kathode gemäß der Erfindung dadurch hergestellt,
daß man das Carbonat des Grundmetalls mit dem Azid oder einer anderen leicht zerfallenden
Verbindung des emittierenden Metalls, z. B. des Bariums oder Cäsiums, mischt und,
gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines organischen Bindemittels, auf die Kathode
aufbringt und die Kathode dann in der fertigen Röhre bis zur Zersetzung des Carbonats
in das Oxyd und der betreffenden Emissionsmetallverbindung in das _Metall erhitzt.The cathode according to the invention is expediently produced by
that the carbonate of the base metal with the azide or another easily disintegrating
Connection of the emitting metal, e.g. B. of barium or cesium, mixes and,
optionally with the aid of an organic binder on the cathode
and then the cathode in the finished tube until the carbonate decomposes
heated into the oxide and the relevant emission metal compound into the _metal.
Auf diese Weise wird, wie aus Versuchen hervorgeht, eine hochemittierende
Kathode erhalten, die während der Lebensdauer ihre hohe Emission. behält. Hierbei
ist es an sich möglich, daß geringe Mengen des in der Kathode enthaltenen Bariums
auf das Gitter verdampfen; ein derartiges, mit Barium aktiviertes Gitter liefert
jedoch bekanntlich erst bei wesentlich höheren Temperaturen eine schädliche Gitteremission
als ein Gitter, das mit Bariumoxyd aktiviert ist. Infolgedessen wird durch die Verwendung
einer solchen Kathode eine wesentliche Verminderung der thermischen Gitteremission
erzielt.In this way, as has been shown by experiments, it becomes a highly emissive one
Cathode get their high emission during their lifetime. retains. Here
it is possible per se that small amounts of the barium contained in the cathode
evaporate on the grid; such a barium activated grid provides
however, it is known that harmful lattice emissions only occur at significantly higher temperatures
as a grid activated with barium oxide. As a result, through the use
such a cathode a substantial reduction in the thermal lattice emission
achieved.